FR2471523A1 - POWER SHARING MECHANISM COMPRISING AN EPICYCLOIDAL DIFFERENTIAL - Google Patents
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Abstract
LE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION EST CELUI DES MECANISMES DE PARTAGE DE PUISSANCE COMPORTANT UN DIFFERENTIEL EPICYCLOIDAL MUNI DE SATELLITES DOUBLES ENGRENANT AVEC DEUX PLANETAIRES 6, 8 DE DIAMETRE DIFFERENT ET AVEC UNE ROUE A DENTURE INTERIEURE 12, LE DIFFERENTIEL EPICYCLOIDAL PARTAGEANT ENTRE UNE LIGNE MECANIQUE ET UNE LIGNE HYDRAULIQUE 10, 15, 16 (MACHINE A DEPLACEMENT), LA PUISSANCE D'ENTREE ARRIVANT PAR UN ARBRE D'ENTREE 5 DANS LE MECANISME DE PARTAGE DE PUISSANCE, LA LIGNE HYDRAULIQUE ETANT RACCORDEE A LA ROUE A DENTURE INTERIEURE 12 DU DIFFERENTIEL EPICYCLOIDAL. LE PROBLEME TECHNIQUE POSE CONSISTE A FOURNIR UN TEL MECANISME A ACCOUPLEMENT DIRECT ENTRE L'ENTREE ET LA SORTIE. SUIVANT L'INVENTION, UN PREMIER PLANETAIRE 8 DE GRAND DIAMETRE EST ASSEMBLE SOLIDAIREMENT EN ROTATION AVEC L'ARBRE DE SORTIE 7 DU MECANISME ET EN CE QU'UN SECOND PLANETAIRE 6 DE PLUS FAIBLE DIAMETRE EST ASSEMBLE SOLIDAIREMENT EN ROTATION AVEC L'ARBRE D'ENTREE 5 DU MECANISME. L'INVENTION EST PRINCIPALEMENT UTILISEE SUR L'ENTRAINEMENT DES ESSIEUX MOTEURS DE VEHICULES.THE TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION IS THAT OF POWER SHARING MECHANISMS INCLUDING AN EPICYCLOIDAL DIFFERENTIAL EQUIPPED WITH DOUBLE SATELLITES ENGAGING WITH TWO PLANETARS 6, 8 OF DIFFERENT DIAMETER AND WITH AN INTERIOR-TOOTHED WHEEL 12, EPICYCLOIDAL SHARING A DIFFERENTIAL EPICYCLOIDAL SHARING AND A HYDRAULIC LINE 10, 15, 16 (DISPLACEMENT MACHINE), THE INPUT POWER ARRIVING THROUGH AN INPUT SHAFT 5 IN THE POWER SHARING MECHANISM, THE HYDRAULIC LINE BEING CONNECTED TO THE INTERNAL TOOTHED WHEEL 12 OF THE DIFFERENTIAL EPICYCLOIDAL. THE TECHNICAL PROBLEM CONSISTS OF PROVIDING SUCH A MECHANISM WITH DIRECT COUPLING BETWEEN THE INPUT AND OUTPUT. FOLLOWING THE INVENTION, A FIRST PLANETAR 8 OF LARGE DIAMETER IS SOLIDARILY ASSEMBLED IN ROTATION WITH THE OUTPUT SHAFT 7 OF THE MECHANISM AND IN THAT A SECOND PLANETAR 6 OF LARGER DIAMETER IS ASSEMBLED SOLIDARLY IN ROTATION WITH THE SHAFT OF ' ENTRY 5 OF THE MECHANISM. THE INVENTION IS MAINLY USED ON DRIVING THE DRIVE AXLES OF VEHICLES.
Description
2 47152 32 47152 3
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Mécanisme de partage de puissance comportant un différentiel épicyclo7dal. Power sharing mechanism having an epicyclic differential.
L'invention a pour objet un mécanisme de partage de puissance comportant un différentiel épicycloîdal muni de satellites doubles engrenant avec deux planétaires de diamètre différent et avec une roue à denture intérieure, le différentiel épicycloydal par- tageant entre une ligne mécanique et une ligne hydraulique (machine à déplacement) la puissance d'entrée arrivant par un arbre d'entrée dans The invention relates to a power sharing mechanism comprising an epicyclic differential equipped with double satellites meshing with two different diameter planetary gears and with an internal gear, the epicyclic differential sharing between a mechanical line and a hydraulic line ( displacement machine) input power coming through an input shaft into
le mécanisme de partage de puissance, la ligne hydraulique étant raccor- the power-sharing mechanism, the hydraulic line being connected
dée à la roue à denture intérieure du différentiel épicycloTdal. to the internal gear wheel of the epicycloTdal differential.
Un mécanisme de partage de puissance de A power sharing mechanism of
*ce type est divulgué dans la demande de brevet antérieure P 29 04 572.5- This type is disclosed in the earlier patent application P 29 04 572.5.
12. On résout alors le problème consistant à éviter la puissance morte circulant à l'intérieur du mécanisme et à maintenir à une valeur minimale la fraction de puissance hydrostatique rapportée à la puissance totale 12. The problem of avoiding the dead power circulating inside the mechanism and keeping the fraction of hydrostatic power relative to the total power to a minimum value is then solved.
transmise. Pour résoudre ce problème, on monte dans le mécanisme men- transmitted. To solve this problem, we go up to the mechanism
tionné précédemment un embrayage au moyen duquel on peut établir par com- a clutch by means of which it is possible to establish by
mande mécanique un premier étage de marche et un second étage de marche mechanical control a first stage of walking and a second stage of walking
du mécanisme.of the mechanism.
L'invention a pour but de créer un méca- The object of the invention is to create a mechanism
nisme du type indiqué dans le préambule et fonctionnant sans un tel em- of the type indicated in the preamble and operating without such
brayage mécanique et permettant un accouplement direct-de l'arbre de sortie du mécanisme avec l'arbre d'entrée de ce mécanisme (désigné par mechanical clutch and allowing a direct coupling-of the output shaft of the mechanism with the input shaft of this mechanism (designated by
prise directe).direct catch).
L'invention concerne à cet effet un méca- To this end, the invention relates to a mechanism
nisme du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'un premier planétaire de grand diamètre est assemblé solidairement en rotation avec l'arbre de of the above type, characterized in that a first sun gear of large diameter is assembled jointly in rotation with the shaft of
sortie du mécanisme et en ce qu'un second planétaire de plus faible dia- out of the mechanism and that a second planetary of smaller diameter
mètre est assemblé solidairement en rotation avec l'arbre d'entrée du mécanisme. meter is assembled integrally in rotation with the input shaft of the mechanism.
Avec l'agencement du mécanisme de par- With the arrangement of the mechanism of
tage de puissance conforme à l'invention, seule une faible fraction de puissance est transmise par la ligne hydraulique sur la totalité du According to the invention, only a small fraction of power is transmitted by the hydraulic line over the entire
domaine de fonctionnement et on obtient en même temps, en faisant fonc- field of operation and at the same time, by operating
tionner la machine à déplacement de commande en tant que moteur,-une possibilité d'accouplement mécanique de tous les organes du différentiel épicycloYdal. On obtient un avantage supplémentaire en ce qu'on peut - 2 faire fonctionner le moteur d'entraînement coopérant avec le mécanisme de partage de puissance à une vitesse de rotation relativement faible, the control displacement machine as a motor; a possibility of mechanical coupling of all the members of the epicyclic differential. An additional advantage is obtained in that the driving motor cooperating with the power sharing mechanism can be operated at a relatively low rotational speed.
c'est-à-dire dans un domaine favorable pour la consommation de carburant. that is to say in a favorable field for fuel consumption.
Suivant un mode de réalisation préféren- According to a preferred embodiment
tiel de l'invention, la ligne hydraulique comporte, en liaison énergétique, une première machine à déplacement accouplée avec la roue à denture intérieure, avec au moins deux autres machines à déplacement désignées par machines à déplacement de sortie accouplées mécaniquement avec of the invention, the hydraulic line comprises, in energy connection, a first displacement machine coupled with the internal gear wheel, with at least two other displacement machines designated by output displacement machines mechanically coupled with
l'arbre de sortie du mécanisme. La mise en oeuvre d'au moins deux machi- the output shaft of the mechanism. The implementation of at least two
nes à.déplacement de sortie est la condition pour qu'une puissance hydrau- output displacement is the condition for a hydraulic power to
lique puisse être transmise avec un bon rendement dans un domaine de It can be transmitted with good performance in a field of
puissance relativement grand.relatively large power.
Il est particulièrement avantageux de It is particularly advantageous to
prévoir au moins un accumulateur hydraulique haute pression auquel peu- provide at least one high pressure hydraulic accumulator which may
vent être raccordées une ou plusieurs des machines à déplacement. Cet may be connected to one or more of the moving machines. This
autre mode de réalisation de l'invention permet, par exemple, qu'une ma- Another embodiment of the invention makes it possible, for example,
chine à déplacement de sortie coopère avec la machine à déplacement de China with output displacement cooperates with the displacement machine
commande tandis que l'autre machine à déplacement de sortie est en posi- while the other output machine is in positive
tion de repos ou tourne à une faible vitesse de ralenti en fonctionnant ainsi avec des pertes très faibles ou avec l'accumulateur hydraulique at idle speed, thus operating with very low losses or with the hydraulic accumulator
haute pression chargé.high pressure loaded.
Le mode de fonctionnement mentionné en dernier lieu présente une importance particulière en ce qu'il est la The last mentioned mode of operation is of particular importance in that it is the
condition pour qu'on puisse utiliser une machine à déplacement de com- condition that a traveling machine can be used
mande de dimensions relativement réduites sans que l'on doive faire fonc- relatively small dimensions without the need to
tionner cette machine constamment dans le domaine des charges maximales this machine constantly in the field of maximum loads
ou, d'autre part, que l'on doive faire fonctionner le moteur d'entraine- or, on the other hand, that the drive motor must be operated.
ment au moyen d'une commande compliquée dans le domaine des faibles cou- by means of a complicated order in the field of weak
ples et donc encore d'une mauvaise consommation spécifique. ples and therefore still poor specific consumption.
Un autre mode de réalisation avantageux de l'invention est caractérisé en ce qu'il est prévu un embrayage par lequel on peut relier solidairement en rotation, entre eux, deux arbres du différentiel épicycloîdal (par exemple, l'arbre de la cage et l'arbre Another advantageous embodiment of the invention is characterized in that a clutch is provided by which two shafts of the epicyclic differential (for example the shaft of the cage and the 'tree
d'un planétaire, l'arbre de la cage et l'arbre de la roue à denture inté- of a sun gear, the shaft of the cage and the shaft of the internally toothed wheel.
rieure ou l'arbre de la roue à denture intérieure et l'arbre d'un plané- of the inner gear wheel and the shaft of a planet-
taire). Par cet agercement conforme à l'invention, il est possible silent). By this tree according to the invention, it is possible
24 715 2324,715 23
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d'accoupler mécaniquement l'arbre d'entrée dans un domaine de fonction- to mechanically couple the input shaft in a functional range
nement dans lequel la machine à déplacement de commande fonctionne en moteur, l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie du mécanisme tournant alors en synchronisme. La fraction de puissance hydraulique par rapport à la puissance totale transmise est alors nulle. in which the control displacement machine operates as a motor, the input shaft and the output shaft of the mechanism then rotating in synchronism. The fraction of hydraulic power with respect to the total power transmitted is then zero.
Suivant un autre mode de réalisation préfé- According to another preferred embodiment
rentiel de l'invention, une roue libre est disposée dans l'arbre d'en- of the invention, a free wheel is arranged in the drive shaft
trée, ce qui permet une vitesse de rotation-de l'arbre d'entrée plus trea, which allows a higher rotation speed-of the input shaft
élevée que celle du moteur d'entraînement. En cas de freinage avec ré- higher than that of the drive motor. In case of braking with
cupération, cette roue libre permet aux machines à déplacement de sor- this freewheel allows machines with displacement
tie de fonctionner en pompes et de charger l'accumulateur haute pres- to operate in pumps and to charge the high-pressure battery
sion. La machine à déplacement de commande peut alors être-à l'arrêt et le moteur d'entraînement peut tourner à la vitesse de ralenti, de telle sorte qu'on n'a finalement à tenir compte que de pertes minimales if we. The control displacement machine can then be stopped and the drive motor can run at idle speed, so that only minimal losses have finally to be taken into account.
- au ralenti.- in slow motion.
L'invention sera mieux comprise en regard The invention will be better understood with regard to
de la description ci-après et du dessin annexé représentant un exemple of the following description and the accompanying drawing showing an example
de réalisation de l'invention. Dans ce dessin, la Figure unique est une vue d'ensemble schématique d'un mécanisme de partage de puissance embodiment of the invention. In this drawing, the Single Figure is a schematic overview of a power-sharing mechanism
conforme à l'invention.according to the invention.
Un moteur d'entraînement 1, de préférence un moteur diesel, est raccordé par l'intermédiaire d'.un embrayage usuel A drive motor 1, preferably a diesel engine, is connected via a conventional clutch.
au mécanisme de partage de puissance représenté surile dessin. Le méca- to the power sharing mechanism shown on drawing. The mechanism
nisme de partage de puissance comporte un arbre d'entrée 5 et un arbre power sharing scheme has an input shaft 5 and a shaft
de sortie 7. A l'arbre de sortie 7 est raccordé un arbre de transmis- 7. At the output shaft 7 is connected a transmission shaft
sion à cardan allant à la boîte d'essieu de l'essieu moteur d'un véhi- cardan shaft to the axle box of the driving axle of a vehicle
cule. Une roue libre 24 est montée dans l'arbre d'entrée 5, cette roue libre permettant au moteur de tourner à une vitesse inférieure à la cule. A freewheel 24 is mounted in the input shaft 5, this free wheel allowing the motor to rotate at a speed less than
vitesse de rotation de l'arbre d'entrée 5. La partie centrale du méca- speed of rotation of the input shaft 5. The central part of the
nisme de partage de puissance est constituée par un différentiel épi- The power sharing scheme consists of a differential
cycloïdal comportant deux planétaires 6, 8, une cage 4 et des satelli- cycloid comprising two planetary 6, 8, a cage 4 and satellites
tes doubles. Le premier planétaire 8, de plus grand diamètre, est assem- your doubles. The first planetary 8, of larger diameter, is
blé solidairement en rotation avec l'arbre de sortie 7, tandis que le wheat integrally in rotation with the output shaft 7, while the
second planétaire 6, de plus faible diamètres est assemblé solidaire- second planetary 6, smaller diameters is assembled solidary-
ment en rotation avec l'arbre d'entrée 5. La cage 4 du différentiel épicycloYdal peut être raccordée solidairement en rotation avec l'arbre in rotation with the input shaft 5. The cage 4 of the epicycloYdal differential can be connected jointly in rotation with the shaft
2 4715?32 4715? 3
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d'entrée 5 ou l'arbre de sortie 7 au-moyen d'un embrayage 20. Les satel- 5 or the output shaft 7 by means of a clutch 20. The
lites doubles du différentiel épicycloîdal engrènent avec une roue à denture intérieure 12 reliée mécaniquement, par l'intermédiaire d'un double lobes of the epicyclic differential meshes with an internally geared wheel 12 mechanically connected, via a
engrenage 11, à l'arbre 9 d'une machine à déplacement de commande 10. gear 11, to the shaft 9 of a control displacement machine 10.
La machine à déplacement de commande 10 est une machine à déplacement réglable pouvant fonctionner en pompe dans un sens et en moteur-dans l'autre sens. Cette machine à déplacement 10 est en liaison de couplage hydraulique avec deux machines à déplacement de sortie 15, 16. Le couplage est assuré par un appareil de commande The control displacement machine 10 is a machine with adjustable displacement that can operate as a pump in one direction and motor-in the other direction. This displacement machine 10 is in hydraulic coupling connection with two output displacement machines 15, 16. The coupling is ensured by a control device
hydraulique 21 agencé de manière que les machines à déplacement de sor- arranged in such a way that the displacement-displacement machines
tie 15, 16 puissent être commandées indépendamment l'une de l'autre et 15, 16 may be ordered independently of one another and
puissent être raccordées indépendamment l'une de l'autre à un accumula- can be connected independently of one another to an accumula-
teur haute pression 3. La machine à déplacement de commande 10 peut également être raccordée à l'accumulateur haute pression par l'appareil de commande 21. La commande indépendante des machines à déplacement de sortie 15, 16 est indiquée par la ligne en trait interrompu 22 tracée dans l'appareil de commande 21. La pression de commande destinée à l'appareil de commande 21 est développée par une pompe de pression de commande 25, cette pompe étant reliée mécaniquement à l'arbre d'entrée The control displacement machine 10 may also be connected to the high pressure accumulator by the control unit 21. The independent control of the output displacement machines 15, 16 is indicated by the dashed line. The control pressure for the control unit 21 is developed by a control pressure pump 25, this pump being mechanically connected to the input shaft.
5. Les deux machines à déplacement de sortie 15, 16 sont reliées méca- 5. The two output displacement machines 15, 16 are mechanically connected to each other.
niquement et solidairement en rotation, par l'intermédiaire d'arbres nically and solidarily in rotation, through trees
13, 14 et d'engrenages correspondants 17, 18, avec un'engrenage 19 mon- 13, 14 and corresponding gears 17, 18, with a gear 19 each
té sur l'arbre de sortie 7.on the output shaft 7.
Pour établir le niveau basse pression, un accumulateur basse pression 2 est prévu à côté de l'accumulateur haute To establish the low pressure level, a low pressure accumulator 2 is provided next to the high accumulator
pression 3.pressure 3.
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